Az emberiséggel az ősidők óta együtt él az igény, hogy a környezeti hatásoktól védett ideiglenes, vagy később már állandó lakóteret alakítson ki. Ennek a térelhatárolásnak az egyik lehetséges és praktikus változata a magastető, mely kezdetben pusztán csak védelmi szerepet töltött be.
Az emberi társadalom fejlődésével együtt bővült a magastetők funkciója is, elsősorban a szakrális épületek monumentális téralkotásában kaptak kiemelt szerepet.
A magastetők funkcióinak ugrásszerű bővülése korunkban következett be az épületeinkkel szemben támasztott igényeink növekedésével együtt. A csapadékvíz irányított elvezetése és összegyűjtése későbbi felhasználás céljára már korábban megjelenik, de megszaporodnak a tető héjazatán átvezetett különböző gépészeti átvezetések is.
Egyre fontosabbá válik a tetőről lecsúszó hótömeggel szembeni védekezés is, valamint a tetőterek egyre gyakoribb beépítése maga után vonzza a hőszigetelt tetőszerkezetek megjelenését is, így tovább bővítve a magastetők funkcióit.
Mindezen funkciók mellett kézenfekvővé vált, hogy a kihasználatlan tetőfelületeket a napenergia hasznosítására fordítsuk, mely törekvés az éghajlat változásával napjainkban egyre fontosabbá válik.
A napból sugárzás formájában érkező energiát többféle módon is lehet hasznosítani. Ennek egyik módja a napkollektorok használata, melyek a napsugárzás hatására közvetlenül meleg vizet vagy meleg levegőt állít elő.
A napenergia hasznosításának másik módja pedig a napelem celláiban fellépő fotovoltaikus hatásból keletkező elektromos áram előállítása. A napelemek segítségével minden esetben egyenáramot állítunk elő, melyet az úgynevezett inverterek segítségével alakítunk át váltakozó árammá. Az így előállított elektromos áramot ezután változatosan felhasználhatjuk, fűtésre, hűtésre, világításra, elektromos berendezések működtetésére, de akár vissza is táplálhatjuk az elektromos hálózatba, vagy eltárolhatjuk akkumulátorok segítségével későbbi felhasználásra.
Korábban a fotovoltaikus rendszereket magastetőkre csak a tetősík fölé szerelt kivitelben készítették. Ezek legfontosabb előnyei, hogy szélesebb körben elérhető, univerzális alkatrészekből készülnek, jól hozzáférhetők és a modulok megfelelő hátoldali hűtéssel rendelkeznek (a napelemek teljesítménye a hőmérsékletük növekedésével romlik).
Ezen előnyök mellett viszont megjelenik az esztétikai hátrányuk, a szél- és hóterheléssel szembeni érzékenységük. Mindezek mellett nem elhanyagolható az sem, hogy egy teljes értékű tetőfedés fölé készülnek és a napelemek rögzítésére szolgáló síneket tartó konzolok ezt a héjazatot átlyukasztják, ami a fedés vízzáróságát nagyban csökkenti.
Helytelen napelem rögzítési megoldások
A vízzáróságnak ez a drasztikus csökkenése kiküszöbölhető a megfelelő rögzítő elemek használatával, ilyenek pl. a CREATON termékválasztékában is megtalálható tartókonzolok, melyeket szellőző cserepek alatt vezetünk ki a fedésből, illetve az alumínium alapelemekre szerelt tartók, amelyek a tető fedését semmilyen módon nyitják meg, így biztosítva a hosszan tartó és tökéletesen esőbiztos rögzítést.
Szolárelem tartó szett
Alumínium alapelemre szerelhető szolárelemtartó
A tetősík fölé szerelt fotovoltaikus rendszerek hátrányait kiküszöbölve alkották meg a tetősíkba integrált rendszereket. Ezek esztétikusabbak, a szél és hóterhelésnek általában jobban ellenállók, továbbá mivel a fedés síkjába illeszkednek ezért általában nem jelentenek vízzárósági kockázatot.
Ezen hátrányokat kiküszöbölve viszont újabbak jelentek meg. Az ilyen rendszerek általában csak egy, vagy két tetőcserép modellhez illeszkednek és a modulok hátoldali hűtése elégtelen vagy egyáltalán nem megoldott. Ezen felül a rendszer teljes méretéhez képest fajlagosan sok kábel csatlakozással rendelkeznek, melyek mindegyike növeli a szikra és elektorom ív keletkezésének esélyét, így fokozva a tűzveszélyességet. Ezt a kockázatot tovább fokozza az, hogy az egymás után sorba kötött napelem modulok által termelt egyenáram összeadódik és a váltakozó árammal szemben nem rövid ideig tartó szikrát, hanem huzamosabb ideig fennálló ívkisülést okozhat az esetlegesen meghibásodó kábelcsatlakozásoknál.
CREATON Solesia
A vízzáróságért felel az úgynevezett InterSole rendszer, melynek legfontosabb eleme a tetőcserepek síkjában elhelyezkedő HDPE (nagy sűrűségű polietilén) alapanyagú lemezek. Ezeket az alumínium horgonyok segítségével rögzítjük a tetőlécekhez. A lemezeken átmenő összes rögzítési pont a formai kialakításnak köszönhetően a víz folyási síkjából kiemelkedik, így fokozva a rendszer vízzáróságát.
Ezután a horgonyokra kerülnek rögzítésre az alumínium sínek melyeknek több funkciója is van. Egyrészt ezekhez rögzítjük majd hozzá a napelem modulokat, a mikroinvertereket, továbbá lehetőséget biztosítanak arra, hogy a modulok mögött elhelyezkedő kábeleket is megfelelő módon, a víz folyási síkjából kiemelve tudjuk végig vezetni úgy, hogy azok ne képezzenek akadályt a modulokat hűtő hátoldali légmozgásnak se.
Az InterSole lemezeket körbevevő speciális csatlakozó elemek biztosítják a cserépfedéssel történő esőbiztos kapcsolódást.
A korábban bemutatott tűzveszély kockázatát ez a rendszer három módon is kiküszöböli. Az elektromos kábelek és csatlakozók az éghető anyagoktól (faanyag, tetőfólia) elkülönítve, a napelem modulok és a HDPE anyagú lemezek között helyezkednek el, leszámítva azt az egyetlen egy pontot, ahol a teljes rendszer kábelét átvezetjük a tetőszerkezeten. A kábelek csatlakozása gyári megoldással történik, ezek meghibásodásának esélye elhanyagolható. Ezen felül a napelem modulonként, az azok alatt elhelyezkedő mikroinverterek gondoskodnak arról, hogy a modulokban keletkező egyenáramot gyakorlatilag azonnal átalakítsuk váltakozó árammá. További előnye a mikroinvertereknek, hogy lehetővé teszik a modulok párhuzamosan történő csatlakozását, így elkerülve a viszonylag nagy feszültségű egyenáram jelenlétét a tetőben.
Hagyományos sorba kötött napelem rendszer string inverterrel (balra) és a párhuzamosan csatlakoztatott napelem rendszer mikroinverterekkel (jobbra)
Ennek a párhuzamos csatlakozásnak egy további előnye, hogy az árnyékhatás, illetve az egyes napelem modulok meghibásodása nem hat ki a szomszédos elemekre, így nem tapasztalható a teljes rendszer hatékonyságának drasztikus romlása sem.
Továbbá a mikroinverterek egyszerű kialakításuknak és kisebb terhelésüknek köszönhetően hosszabb élettartammal és elhanyagolható meghibásodási rátával (1:1000 (0,12 %)) rendelkeznek. Mivel a rendszerben minden mikroinverter helye pontosan ismert, ezért az esetlegesen bekövetkező meghibásodások könnyedén kiküszöbölhetők. A teljesítmény nyomonkövetése is könnyedén megoldható, akár okostelefon segítségével is ellenőrizhető.
A rendszerbe épülő kiváló minőségű monokristályos napelem modulok hagyományos méretűek, meghibásodás, illetve későbbi termékfejlesztés esetén könnyedén cserélhetők. A modulok méretének és az InterSole elemeknek köszönhetően a CREATON tetősíkba integrált napelem rendszere a legtöbb tetőfedő anyaggal, modelltől függetlenül egybeépíthető, akár utólagos beépítés esetén is könnyedén megvalósítható.
A bővíthetőségnek és a cserélhetőségnek köszönhetően pedig ez a rendszer nem csak a jelen igényeknek nyújt kielégítő megoldást, hanem a jövőbe tekintve, hosszabb ideig is biztosítja a környezetbarát elektromos áram előállítását a használója számára úgy, hogy nem kell tartania az esetleges meghibásodásoktól és kényelmetlenségektől. Erről tanúskodik a napelem modulokra és a mikroinverterekre vonatkozó, kiemelkedően magas 25 éves garancia is.
Az Enphase mikroinverter
Együttműködő partnerünk: EU-Solar Zrt.
