Ahol nincs hálózati áram, ott a napelemes villanypásztor a legkényelmesebb megoldás. A panel nappal tölti az akkumulátort, az akkumulátor pedig éjjel és borús napokon is táplálja a készüléket, így nem kell hetente cipelni a töltőre. A rendszer azonban csak akkor működik megbízhatóan, ha a panel és az akkumulátor jól van méretezve. Az alulméretezett rendszer nyáron még elboldogul, de novemberben, egy hét köd után lemerül, és a kerítés éppen akkor marad áram nélkül, amikor a legnagyobb szükség volna rá.
Hogyan épül fel egy napelemes rendszer?
Egy napelemes villanypásztor négy fő részből áll:
- villanypásztor készülék, jellemzően 12 V-os akkumulátoros típus;
- akkumulátor, amely az éjszakai és borús időszakot áthidalja;
- napelempanel, amely nappal tölti az akkumulátort;
- töltésszabályzó, amely megvédi az akkumulátort a túltöltéstől, és sok esetben a túlzott lemerüléstől is.
Sok készletben a töltésszabályzó a panelbe vagy a készülékbe van építve. Ha különálló panelt köt az akkumulátorra, mindig ellenőrizze, hogy van-e a rendszerben szabályzó.
Az irányadó méretezési szabály
A gyakorlatban jól bevált, egyszerű ökölszabályok:
- Napelem: kb. 10 W panelteljesítmény 1 joule készülékteljesítményre.
- Akkumulátor napelem mellett: kb. 4 Ah joule-onként, de legalább 12 Ah.
Ezek az értékek a készülék kimeneti energiájára vonatkoznak, és egy átlagos, egész éves üzemre adnak biztonságos kiindulópontot.
| Készülékenergia | Ajánlott panel | Ajánlott akkumulátor |
|---|---|---|
| 1 J | kb. 10 W | legalább 12 Ah |
| 2 J | kb. 20 W | legalább 12 Ah |
| 3 J | kb. 30 W | kb. 12 Ah |
| 5 J | kb. 50 W | kb. 20 Ah |
| 8 J | kb. 80 W | kb. 32 Ah |
A pontos becsléshez, a kerítéshosszal és a növényzettel együtt, a villanypásztor kalkulátor is ezekkel az irányértékekkel számol.
Számítási példa
Vegyünk egy juhlegelőt, amelyhez egy 3 joule-os készüléket választott.
- Panel: 3 J × 10 W = kb. 30 W.
- Akkumulátor: 3 J × 4 Ah = 12 Ah, ez pont a minimum, tehát legalább 12 Ah.
Ha a készülék adatlapján szerepel az áramfelvétel, a napi fogyasztást is kiszámolhatja. A képlet: napi fogyasztás (Ah) = áramfelvétel (mA) × 24 óra ÷ 1000. Ha például az adatlap 50 mA-t ad meg, a napi fogyasztás 50 × 24 ÷ 1000 = 1,2 Ah. Egy 12 Ah-s akkumulátor ennél jóval több tartalékot ad, így néhány borús nap sem okoz gondot.
Tipp: Ha a kerítés télen is üzemel, vagy a terület árnyékos, méretezzen egy fokozattal nagyobb panelt és akkumulátort. A pluszköltség jóval kisebb, mint egy kitört állomány okozta kár.
A téli napsütés a szűk keresztmetszet
A napelem teljesítménye az évszakkal erősen változik. Magyarországon decemberben a napi napsütéses órák száma és a napsugárzás erőssége is töredéke a nyárinak, a nap ráadásul alacsonyan jár. Ehhez jön a köd, a hó és a rövid nappal.
Ezért a rendszert nem a júliusi, hanem a novemberi–januári helyzetre kell méretezni. Ha a kerítés csak a legeltetési szezonban, tavasztól őszig üzemel, a fenti irányértékek általában bőven elegendők. Egész éves üzemnél érdemes a nagyobb méretet választani.
Dőlésszög és tájolás
A panel elhelyezése legalább annyira fontos, mint a mérete.
- Tájolás: a panel nézzen délre. Kisebb eltérés belefér, de a keleti vagy nyugati tájolás érezhetően csökkenti a termelést.
- Dőlésszög: egész éves használatra Magyarországon nagyjából 35° körüli dőlés a szokásos kompromisszum. Ha a téli termelés a fontosabb, a meredekebb, kb. 55–60° előnyösebb, mert az alacsonyan járó nap jobban éri, és a hó is könnyebben lecsúszik róla.
- Árnyék: egy fa vagy épület árnyéka a panel egy részén is jelentősen csökkentheti a töltést. Télen az árnyékok jóval hosszabbak, ezt a telepítéskor vegye figyelembe.
- Tisztítás: a por, a madárpiszok és a hó rontja a termelést, ezért időnként törölje le a panelt.
A villanypásztorhoz való paneleket a napelemek kategóriában találja.
A töltésszabályzó szerepe
A töltésszabályzó a panel és az akkumulátor között helyezkedik el. Feladatai:
- megakadályozza az akkumulátor túltöltését napos időben;
- megakadályozza, hogy éjjel az akkumulátor visszafelé merüljön a panelen keresztül;
- egyes típusok lekapcsolják a fogyasztót, ha az akkumulátor feszültsége túl alacsonyra esik, ezzel védik a mélykisüléstől.
Kis rendszereknél az egyszerűbb, PWM elvű szabályzó is jól megfelel. Nagyobb paneleknél az MPPT szabályzó jobb hatásfokkal hasznosítja a panel teljesítményét, különösen hidegben és gyenge fényben. Ügyeljen arra, hogy a szabályzó az akkumulátor típusához, például savas, zselés vagy lítium, legyen beállítva.
Tipp: A napelemes villanypásztorhoz mélykisütésre tervezett, úgynevezett ciklikus akkumulátort válasszon, ne indítóakkumulátort. A megfelelő típusokat az akkumulátorok között találja.
Gyakori kérdések
Működik-e a napelemes villanypásztor télen?
Igen, ha a rendszert a téli viszonyokra méretezte. A gyenge napsütést nagyobb panellel, meredekebb dőlésszöggel és nagyobb akkumulátorral lehet ellensúlyozni.
Lehet-e nagyobb panelt használni a javasoltnál?
Igen, ha a töltésszabályzó bírja a teljesítményt. A nagyobb panel gyorsabban tölt, és borús időben is több energiát termel.
Kell-e akkumulátor, ha süt a nap?
Igen. A napelem önmagában nem tudja éjjel és borús időben táplálni a készüléket, az akkumulátor a rendszer elengedhetetlen része.
Milyen gyakran kell ellenőrizni a rendszert?
A kerítés feszültségét hetente többször, az akkumulátor töltöttségét és a panel tisztaságát legalább kéthetente érdemes megnézni.
