Sokan hiszik, hogy a napelemek télen szinte semmit sem termelnek, hiszen rövidebbek a nappalok és gyengébb a napsütés. Valójában ez csak félig igaz. A modern, monokristályos napelemek hatékonysága ugyanis nemcsak a napfény mennyiségétől, hanem a hőmérséklettől, a telepítés szögétől és az időjárási viszonyoktól is függ. Sőt, bizonyos esetekben a hideg levegő még kedvezhet is a működésüknek. De hogyan lehetséges ez? Nézzük meg részletesen, hogyan viselkedik a monokristályos napelem a téli hónapokban.
A napenergia nem a melegtől függ
Az egyik legelterjedtebb tévhit, hogy a napelem a hőből termel energiát. A valóságban azonban a napelem a napfényből, pontosabban a fény fotonjaiból alakítja át az energiát elektromos árammá. A panelek hatásfokát tehát elsősorban nem a meleg, hanem a fényintenzitás és a besugárzási szög befolyásolja.
A monokristályos napelemek, amelyek egységes, egykristályos szerkezetű szilíciumból készülnek, különösen jól reagálnak a szórt fényre is. Ez azt jelenti, hogy a borult, ködös napokon sem áll le teljesen a termelés, hiszen a fénysugarak egy része áttör a felhőrétegen, és hasznosítható energiát biztosít a celláknak.
A hideg levegő valójában segíti a napelem hatékonyságát
Kevesen tudják, de a magas hőmérséklet csökkenti a napelemek teljesítményét. A szilíciumcellák ugyanis bizonyos mértékig hőre érzékenyek: amikor túlhevülnek, az elektromos ellenállás nő, ami csökkenti a feszültséget és a hatásfokot. A monokristályos napelemek adatlapján ezért találunk egy úgynevezett hőmérsékleti együtthatót (Temperature Coefficient), ami megmutatja, hány százalékot veszít a panel a teljesítményéből minden egyes Celsius-fok emelkedésre.
Ez az érték általában -0,35%/°C körül alakul, ami azt jelenti, hogy például 30 °C-kal melegebb napon akár 10%-kal is csökkenhet a hatásfok. Télen viszont ennek az ellenkezője történik: a hideg levegő kedvezően hat a cellák működésére, így a napelem akár hatékonyabban is termelhet, ha elegendő fény éri.
Mi történik, ha havas a napelem felülete?
A hó természetesen gátolja a termelést, hiszen eltakarja a panelt a napfény elől. A legtöbb monokristályos napelem felülete azonban speciális üvegből készül, amely sima és csúszós, így a hó viszonylag gyorsan lecsúszik róla, különösen, ha megfelelő dőlésszögben van felszerelve.
Ha mégis vastag hóréteg borítja, a legjobb megoldás a kíméletes tisztítás – semmiképp sem érdemes kemény eszközökkel kapargatni, mert az karcolhatja az üvegfelületet. Egy puha seprű vagy teleszkópos, szilikon élű lapát segítségével könnyedén eltávolítható a hó, így a napelem újra fényhez jut.
Érdekesség, hogy amikor a nap végül kisüt, a hóval borított tetőkről visszaverődő fény plusz energiát is juttathat a panelekhez, így a tiszta téli napokon meglepően jó hozam érhető el.
Milyen tényezők befolyásolják a téli teljesítményt?
Télen a legnagyobb kihívást a rövidebb nappalok és a laposabb beesési szög jelentik. Mivel a nap alacsonyabban jár az égen, a panelek kevesebb közvetlen napsugarat kapnak. Ezért a telepítéskor fontos a megfelelő dőlésszög és tájolás beállítása: Magyarországon a téli hónapokra optimalizált rendszer körülbelül 40–45 fokos dőlésnél teljesít a legjobban.
A rendszer minősége is sokat számít. A jó minőségű monokristályos napelemek alacsony hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek, így a hideg nem okoz bennük károsodást. Fontos azonban, hogy az inverter is korszerű legyen, mert az képes a gyengébb téli besugárzásból is stabil feszültséget előállítani.
Mennyire csökken a termelés télen?
Átlagosan elmondható, hogy a téli hónapokban a napelemes rendszer hozama a nyári teljesítmény 25–35%-át éri el. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a napelem “pihen”, hiszen még decemberben is képes naponta több kilowattóra energiát előállítani, ha optimális a tájolás és a hómentesítés.
A monokristályos napelemek különösen jól viselik ezeket a hónapokat, mert a kristályrács szerkezete miatt kevésbé hajlamosak teljesítményromlásra extrém hőmérsékleti ingadozás mellett. Emiatt hosszú távon is megbízhatóak, és nem igényelnek extra karbantartást a téli időszakban.
A monokristályos napelem nem alszik télen sem
A hideg idő nem ellensége, hanem sokszor szövetségese a monokristályos napelemeknek. A téli hónapokban ugyan kevesebb energiát termelnek, de a hűvös levegő és a tiszta, derült napokon visszaverődő fény miatt a hatékonyságuk továbbra is kimagasló. Aki minőségi rendszert telepít, és figyel a megfelelő dőlésszögre, az egész évben megbízható energiatermeléssel számolhat – függetlenül attól, hogy éppen tikkasztó nyár vagy fagyos tél van odakint.
