Mi mindenre jó párszáz négyzetméternyi tetőfelület? Sík és vákuumcsöves kollektorok már jó ideje gyűjtik a nap hőjét használati melegvízhez és fűtés rásegítéshez világszerte, de az áramot előállító rendszerek még csak most vannak igazán terjedőben.
Az áramot termelő rendszerek bekerülési ára mostanra elérte azt a szintet, hogy kisebb méretekben, tehát akár családi házak szintjén is pár év alatt képes behozni a befektetett összeget – persze típustól, fekvéstől és fogyasztási szokásoktól függően.
A fotovoltikus rendszerek vitathatatlan előnye, hogy az univerzális energiaformát, az áramot állítja elő közvetlenül a napfényből, méghozzá mozgó alkatrészek nélkül, ezért élettartalma rendkívül hosszú és karbantartása gyakorlatilag nincs ezeknek a rendszereknek.
Működési elvét tekinve szilícium alapú félvezető tulajdonsággal bíró lapkákból áll, melyek a nap fényét alkotó fotonok befogásával elektronokat szabadít fel, melyeknek elmozdulása révén elektromos áram jön létre. Természetese ez az elektromos áram alacsony feszültségű egyenáram, tehát a hálózatba csatlakozáshoz szükség vagy egy úgynevezett inverter egységre, mely az alacsony feszültségű (8-48V) egyenáramból hálózati feszültségű (230-240V 50Hz) váltóáramot készít és ennek fáziseltolását a szolgáltató frekvenciájához szinkronizálja. Szükséges még hozzá egy kétirányű villanyóra is, mely képes mindkét energiaáramlási irány mérésére, ez alapján a termelés-fogyasztás aránya a szolgáltatóval elszámolható, ugyanis a szolgáltató köteles átvenni a megtermelt áramunkat.
Hogy ezeknek a napelemeknek mekkora a teljesítménye? Először is tudnunk kell, hogy a mi földrajzi szélességünkön, egy felhőtlen nyári nap déli órájában négyszetméterenként 1300-1400 W napsugárzás is érkezik, mely a beesési szög változásával (téli időszaban „alacsonyabb” napállás, vagy nem ideális szögű tető) ez jóval kevesebb is lehet.
A napelem hatásfoka típusfüggő, léteznek alacsony hatásfokú olcsó polimer rendszerek, melyek alig érik el az 5%-ot, a mára már jól ismert amorf-szilícium alapú rendszerek a 15-20%-ot, de a legkorszerűbb több rétegű űrkutatásban használt fotovoltikus panelek már a 40%-ot is meghaladták, ami, azt jelenti, hogy egy átlagos tetőfelület egy töredékét kihasználva, 15-20m2-en már akár 3000-5600W teljesítmény is kinyerhető egy ekkora rendszerből, ami ha a hazánkban átlag éves 1700-2100 órányi napsütéssel számolunk, akkor 5100-11.760 KWh energiát jelent évente, ez pedig több, mint az átlagos éves lakossági áramfogyasztás duplája.
Természetesen a bekerülési költségek jelentősek, de megfelelő választással, befektetésként is kezelhető, hiszen jó esetben akár 8-12 év alatt is megtérülhet, utána pedig tiszta nyereséget termel az általában 35-40 éves élettartama során. Természetesen amilyen nagy a szórás a hatékonyságban ugyanez igaz az árra és az élettartamra is. Egy átlagos jó minőségű termék esetén mindenesetre érdemes 9-10 év megtérüléssel számolni, tehát mindenképp hosszútávú projekt.
A leghatékonyabb az, ha kombináljuk a különböző gépészeti rendszerek energiaigényét, kinyerésének és meghajtásának módját, ugyanis egy jól tervezett napelemes rendszer egy jól tervezett elektromos fűtéssel kombinálva akár ki is válthatja a hagyományos radiátoros fűtést egy kellően szigetelt épület esetén, ami azt jelenti, hogy a fűtés rendszer bekerülésének árának egy részét meg is spórolhatja egy körültekintően építkező.
Érdemes a helyi viszonyok figyelembevétele mellett több szakember véleménye alapján dönteni, hiszen amellett, hogy jelentős bekerülési összegről van szó, a piacon kapható termékek jelenleg igen nagy szórást mutatnak árban és minőségben egyaránt.