Napelem bekötési rajz

Röviden: a napelemes rendszer két részből áll. Az egyenáramú (DC) oldal a panelektől az inverterig tart: ide tartozik a DC-doboz a szakaszolóval és a túlfeszültség-védelemmel, és ha van, az akkumulátor. A váltóáramú (AC) oldal az inverternél kezdődik: az AC-dobozon át a lakás elosztójába vezet, onnan a kétirányú mérőn át a közcélú hálózatba. Az alábbi ábra szemléltető vázlat, nem kiviteli terv: a hivatalos rajzot villamos tervező készíti, a rendszert villanyszerelő köti be.

Egyenáramú oldal: a paneltől az inverterig

1. Panelek

A paneleket sorba kötik, egy ilyen sor neve string. Soros kötésnél a panelek feszültsége összeadódik, ezért egy string feszültsége több száz volt is lehet. Hogy a cellákból és panelekből hogyan lesz áram, a napelem működéséről szóló cikkünk írja le.

A DC-oldal feszültsége a törpefeszültség fölött van, ezért itt a hibavédelem jellemzően a kettős szigetelés, és a kábeleket, csatlakozókat is erre választják ki. A legfontosabb különbség az AC-oldalhoz képest: a panel addig termel, amíg fény éri. Az MSZ HD 60364-7-712 szabvány 712.41. szakasza szerint a DC-oldalt akkor is feszültség alatt állónak kell tekinteni, ha a rendszert az AC-oldalon lekapcsolták.

2. DC-doboz

A DC-oldalra kétsarkú szakaszolókapcsoló kell, amely a panelek felől érkező mindkét vezetéket bontja. Ez a legtöbb rendszerben az inverterbe van építve, ezért külön DC-doboz nem mindig van. A túlfeszültség-védelem fokozatát a ház villámvédelme dönti el: villámvédelem nélkül, vagy szabványos villámvédelemnél az inverter DC- és AC-oldalára is 2. típusú túlfeszültség-védelmi készülék kerül. Ha van villámvédelem, de nem tartották be a szabvány szerinti veszélyes megközelítési távolságot, akkor 1. típusú kell.

A tűzvédelmi szabályzat (OTSZ) 87. §-a szerint a modulok közelében, a DC-oldalon távműködtetésű és kézi tűzeseti lekapcsolást kell kialakítani. A távkioldó kapcsolója az épület tűzeseti főkapcsolója mellett van (vagy a főkapcsoló működteti), rendeltetését felirat jelzi, a főbejárat mellett kívül pedig biztonsági jel figyelmeztet a napelemre. Optimalizálónál és panelre szerelt mikroinverternél a lekapcsolás másképp is megoldható: ezt az optimalizálóról szóló cikkünk részletezi.

3. Hibrid inverter

Az inverter alakítja a panelek egyenáramát a háztartásban és a hálózaton használható váltóárammá. A közcélú hálózatra csak rendszerengedélyes, az elosztó listáján szereplő típus köthető; a listáról és a HMKE-eljárásról a HMKE-cikkben írunk. Az ábrán hibrid inverter van, mert csak ehhez lehet akkumulátort kötni, és csak ez tudja a backup kört ellátni. Az inverter fajtáiról az inverterről, a hibrid típusról a hibrid inverterről szóló cikk szól.

4. Akkumulátor

Az akkumulátor nem kötelező, a rendszer nélküle is működik. Ha van, a hibrid inverterhez csatlakozik: napközben a többlettel töltődik, este és éjjel abból fogyaszt a ház. Ezért nincs nyíl a kábelén, az áram mindkét irányba folyik. Akku később is köthető a rendszerhez, ha az inverter hibrid. Az akku kapacitását kWh-ban, az inverter teljesítményét kW-ban adják meg; a kettő különbségét a kWh-ról szóló cikk magyarázza.

Váltóáramú oldal: az invertertől a hálózatig

5. AC-doboz

Az inverter AC-oldalára leválasztó kapcsoló kerül, amellyel a napelemes rendszer a lakás hálózatáról leválasztható, és ide is kell túlfeszültség-védelem (a fokozatot ugyanaz a szabály adja, mint a DC-oldalon). Ha a lakás hálózatán áramvédő kapcsoló (FI-relé) van, galvanikus leválasztás nélküli inverternél egyenáramú hibaáramra is működő, „B” típusú készülék kell. A villám okozta túlfeszültség csökkentésére a védő egyenpotenciálra hozó (EPH) vezetőt a DC- és az AC-kábelekkel párhuzamosan, azok közelében vezetik.

6. Elosztó

Az inverter a lakás elosztójába, vagyis a mérő mögötti belső hálózatba táplál. Amit a ház éppen fogyaszt, azt a napelem közvetlenül fedezi, csak a többlet megy tovább a mérő felé. A napelemes rendszer védelmét a lakás meglévő védelmi rendszeréhez kell illeszteni.

7. Ad-vesz mérő

A vételezett és a hálózatba betáplált áramot a csatlakozási ponton kialakított kétirányú mérő méri, külön-külön. Ez elektronikus mérő, a mérőszekrény fedelén ezért nyitható ajtó kell a kezeléséhez és leolvasásához. A mérőhely szabványos kialakítása a tulajdonos feladata; hogy a meglévő megfelel-e, azt regisztrált szerelő tudja megmondani. Az okosmérőről és a mérőcseréről a HMKE-cikk, a leolvasásról a villanyóra-leolvasás és a digitális villanyóra cikk szól. Hogy a két irányt hogyan számolják el, a szaldó-elszámolásról szóló cikkből derül ki.

8. Közcélú hálózat

Az elosztó hálózata, ahonnan a ház vételez, és ahova a többlet betáplálódik. Ha a hálózat kiesik, a hálózatra kapcsolt inverter rövid időn belül leválik róla, hogy ne tápláljon a szerelők által feszültségmentesnek hitt vezetékbe. Hogy ilyenkor mi történik a házban, a következő szakasz és az áramszünetről szóló cikk írja le.

Backup kör: áram áramszünetben

A szaggatott vonal a backup kört jelöli: a ház néhány kiválasztott áramkörét, amelyet áramszünetben is el lehet látni. Ehhez nem elég a hibrid inverter: szigetüzemi leválasztó berendezés és akkumulátor is kell (az utóbbi alól létezhetnek kivételek). A leválasztó választja le a backup kört a hálózatról, és az kapcsolja át biztonságosan a hálózati üzem és a szigetüzem között. Hogy mennyi idő az átkapcsolás, mit érdemes a backup körre tenni, és mi a teendő, ha nincs akku, azt az áramszünetről szóló cikkünk részletezi.

Ki rajzolja a hivatalos bekötési rajzot?

A hétköznapi értelemben vett bekötési rajz, amilyen a fenti is, a rendszer felépítését mutatja. A hivatalos változat a csatlakozási dokumentáció része, amelyből az elosztó eldönti, hogy a rendszer csatlakozhat-e a hálózatra. Az E.ON leírása szerint ebben van:

• egyvonalas kapcsolási rajz a tulajdoni határ és a tulajdonosok megjelölésével;
• a mérőhely kialakításának leírása és egyvonalas rajza;
• a védelmi beállítási értékek táblázata;
• elhelyezési rajz a telepítés helyével.

A csatlakozási dokumentációt csak villamos tervező (EN-ME, EN-VI vagy V jogosultsággal) írhatja alá, mellette a tulajdonos is aláírja. Az elosztónak csak a kivonatot kell elküldeni, a teljes dokumentációt meg kell őrizni, mert a szerelők a helyszínen elkérhetik.

Üzembe helyezéskor az elosztó szerelője azt nézi meg, hogy a megépült rendszer egyezik-e a jóváhagyott dokumentációval: megfelel-e a mérőhely és a mérő, azonos-e az AC-oldali túlfeszültség-védelem fokozata, az inverter típusa és védelmi beállításai. Kipróbálja azt is, hogy az inverter leválik-e a hálózatról, amikor az lekapcsol, és csak késleltetve kapcsol-e vissza, valamint ellenőrzi a leválasztó kapcsolót.

Miért nem barkácsfeladat?

A DC-oldal nappal nem kapcsolható ki teljesen: amíg fény éri a paneleket, a kábelek feszültség alatt vannak, és egy laza vagy rosszul szerelt csatlakozásban egyenáramú ív keletkezhet, ami tüzet okozhat. Egy nemzetközi elemzés szerint, amelyet a Magyar Napelem Napkollektor Szövetség ismertetett, a napelemes rendszerek meghibásodásainak több mint 40%-a a hibás villamos szerelésre vezethető vissza (kábelvédelem, kábelkötések, rögzítés).

Ezért ez a cikk nem ad szerelési útmutatót. Az elosztó a hálózatra kapcsolás feltételeit ellenőrzi, a szerelés minőségét a villamos biztonsági felülvizsgálat igazolja. A Magyar Elektrotechnikai Egyesület, a Magyar Biztosítók Szövetsége és az Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság ajánlása alapján az E.ON azt javasolja, hogy a megrendelő kérje be a kivitelezőtől:

• a napelem, az inverter, a csatlakozódobozok, a kábelek és a tartószerkezet megfelelőségi tanúsítványát;
• a villamos biztonsági felülvizsgálat minősítő okiratát (érintésvédelmi és szabványossági vizsgálat);
• a műszaki átadás-átvételi jegyzőkönyvet a megvalósulási tervvel;
• az üzemeltetési és karbantartási utasítást, személyes oktatással.

Gyakori kérdések