fbpx

Napelemek a mezőgazdaságban

Írta: Agrárágazat-2021/02. lapszám cikke - 2021 február 20.

A napelemek árának csökkenése mostanra lehetővé tette, hogy eddigi fosszilis energiaforrásainkat (benzin, dízel üzemanyag) jó néhány esetben ezekkel az energiatermelő eszközökkel helyettesítsük, a működtetés helyszínére telepítve.

Feltételezzük, hogy ahol ezek az eszközök felhasználhatók, ott a közüzemi villamos hálózat bekötése nem lehetséges (pl. erdőbe) – vagy nem éri meg. Ezek a rendszerek nem is engedélykötelesek, szabadon építhetők. A felhasználás jellegétől függően lehetnek fixen telepített vagy mozgatható – pl. utánfutóra telepített – napelemek. Jellemző teljesítményük 300–8 000 watt, 1–20 napelemtábla.

Egy-egy ilyen rendszer hasznos élettartama 25-30 év, felépítése után pedig ingyen energiát ad. Áttelepíthető, bővíthető, fix vagy mobil rendszerek léteznek.

 

Hol éri meg ezeknek a rendszereknek a használata?

Leginkább a vízszivattyúzásban. Miután lesz a helyszínen villamos áram, a szivattyú hajtása mellett annak automatizálása is tökéletesen megoldható. Ellenőrzése, távvezérlése a mai GSM-lefedettség mellett teljes körű lehet, akár egy mobiltelefonnal, szinte bárhonnan elvégezhető. Ez nem a jövő, ez már ma elérhető, és aki alkalmazza, üzleti előnyre tesz szert.

 

napelem

 

Szolárszivattyú és kontroller

Mindkettő speciálisan napelemes használatra tervezett, nagy hatásfokú eszköz. A szivattyú ritkaföldfém állandó mágnest tartalmaz, egyenárammal (DC) működik. A kontroller egy MPP-trakeres – ez a napelem kezelőrésze – speciális frekvenciaváltó, mikrokontrolleres vezérléssel. Ez a rendszer esze, amely jóval többet „tud”, mint a ma használatos frekvenciaváltók. Rendkívüli előnye, hogy bluetooth kapcsolattal mobiltelefonról a felhasználó által egyszerűen programozható, ellenőrizhető, a változtatásokhoz nem kell szakember.

Az összeszerelése is egyértelmű. Nagyon sok érzékelő csatlakoztatására alkalmas, ezekkel a feladat általában teljes körűen automatizálható. Telepítése egyszerű, vállalkozóbb kedvű szerelők hamar összerakják.

 

Felhasználási területek:

– Tófeltöltés, párolgási veszteség pótlása

Ez a legegyszerűbb feladat. Meg kell határozni, mennyi vízre van szükségünk évente, hogyan „mozog” a tó vize. Félrevezető adat lehet, ha a nyári vészhelyzeti vízpótlást vesszük alapul, ez ugyanis mindig nagyobb teljesítményű (drágább) rendszert sugalmaz, mint ami valójában kell. A szivattyú egész évben működni fog, még télen is, ha van legalább közepes napsugárzás. Így a tó nagyon jól előkészíthető a nyári erősebb vízszintsüllyedésre, amit a tartós kánikula okoz. Egy-egy meleg napon (30 oC felett) magyarországi viszonylatban a tó párolgási vesztesége eléri az 1 centimétert. Ha tudjuk a vízfelület méretét (hektár, négyzetmétert), jó közelítéssel kiszámolhatjuk a pótolandó vízmennyiséget. Például: 2 hektárhoz 200 köbméter tartozna. Ha tavasszal „túltöltjük” a tavat, elég lehet egy csak 100 köbmétert adó szivattyú, mely olcsóbb, és kevesebb napelem kell hozzá. Cégünk kikeresi a szükséges szivattyút, kiszámolja a napelemek teljesítményét. A napelemek elhelyezése a tóparton általában nem gond. Ha a kút elegendő homokmentes vizet tud szállítani, úgy kis túlzással a bekapcsolás után nem kell törődni a rendszerrel, felügyelni szemrevételezéssel csak a vízszintet kell. Jól téliesíthető, elfagyástól nem kell tartani. Kiegészítésként a beáramló víz szökőkutas levegőztetésre használható, télen a 4 fokos kútvíz jó lékkivágást ad a halaknak.

A szivattyúrendszer nyilván öntözővíz összegyűjtésére használható, sok helyütt „vasas” víz pihentetésére alakítanak ki víztározókat. Méretezésüket elvégezzük. Kiegészítő automatika ezekhez a rendszerekhez nem kell.

 

napelem

 

Csepegtető öntözés napelemes szivattyúval

Ez egy nagyon ígéretes terület. Ültetvények, gyümölcsösök vízháztartását nagyon jól a szükséges szinten lehet tartani napelemes energiával üzemeltetett csepegtető rendszerekkel. Az energiaellátás szinkronban van az igényekkel, mert éppen akkor van a legerősebb napsütés, amikor a legjobban kell öntözni. Mivel az időjárás-jelentés közel megbízhatóan jelzi a hőséget, már előre lehet készülni, feltölteni a talajt. Ha egyszer nagy költséggel kialakítottuk az öntözőállomást, az üzemeltetés szinte ingyen van, ráadásul könnyen automatizálható. Elmarad az aggregátoros berendezések indítása, üzemanyagpótlása és időigényes felügyelete, mindezt a szivattyú konvertere elvégzi, nekünk csak a beállítást kell megtanulni.

A napelemes szivattyú a nagy nyomásigény és stabil szóráskép miatt nem alkalmas szórófejes, vízágyús öntözéshez. Mivel a napsugárzás energiája változik, az öntözőberendezést úgy kell méretezni, hogy jó közepes napsugárzás, vonuló felhőzet mellett biztosítsa a megfelelő vízmennyiséget és -nyomást. A kontroller fordulatszáma stabilizálható, nyomásszenzor is beépíthető, így szikrázó napsütésben sem kell attól félni, hogy tönkremennek a túlnyomástól a csepegtetőcsövek. A kontroller adatrögzítője precízen tárolja a kiöntözött víz mennyiségét, akár 5 perces bontásban.

A zónavezérlő teljesen más alapon, nem idővezérelt megoldással működik, hanem a jóval pontosabb vízmennyiség-szabályzás követelményeit veszi figyelembe. Ez annyit jelent, hogy a rendszer méri az egyes zónákba kiöntözött víz mennyiségét, és csak akkor lép tovább a következő zónára, ha a jelenleginél elérte a beállított értéket. Egy zónát 8–15 percig érdemes öntözni, tehát a zónaváltás sokkal gyakrabban megtörténik, mint a hagyományos aggregátoros öntözésnél. Így lehet a hosszabb-rövidebb felhősödés okozta leállásokhoz alkalmazkodni. A vezérlőrendszer interneten keresztül akár otthonról is elérhető.

 

napelem

 

Itatás, vaditatók

Száznál is több itatórendszer működik az országban, igen jó tapasztalatokkal. A vaditatók, dagonyák amolyan mini tófeltöltők, jóval kevesebb vízzel, de hasonlóan szabályzó nélkül, zömüket tavasszal bekapcsolják, késő ősszel ki. Téli üzem akkor oldható meg, ha a csővezetékeket leszigetelik, a leürítés megoldott.

A szokásos – 50–250 – darabos gulyaállomány napi rendszeres itatása jól megoldható napelemes szivattyúval, jól működő kút esetén. Sajnos az úgynevezett „alföldi”, 63 mm átmérőjű kutak nem alkalmasak a napelemes szivattyúinkhoz, azok átmérője 98 mm. Új, homokmentes kút kell.

A legegyszerűbb a napelem-szivattyú-szintszabályzó megoldás. Itt a vályúra helyezett szintszabályzó indítja/állítja le a szivattyút, ha csökken a vályú vízszintje (isznak az állatok). 20–50 marháig ajánlható. Előnye, hogy akku nélkül működik, így viszonylag olcsó. Hátránya, hogy éjszaka nem tölt, ha este kiisszák a vályúkat, azok csak reggel kezdenek feltöltődni. Közepesen felhős időben is hoz fel annyi vizet, amennyi a fent említett állatlétszámnak elég. Téli üzemre nem alkalmas.

Ennél lényegesen üzembiztosabb az akkus-nyomásszabályzós rendszer, ami alkalmas több különálló vályús vagy akár többlabdás itató működtetésére.

Ennél egy nyomásszabályzó érzékeli, mikor nyitnak az itatók Jakab-szelepei, így pótolja a szükséges vízmennyiséget. Az akkumulátorban eltárolt energia az éjszakai, sőt a téli működtetést is lehetővé teszi. Vályús itatóknál fagyásveszély esetén kézi indítás szükséges. Mindezt a kontrollerbe beépített automatika lekezeli, ennek beállítása, beszabályozása nem bonyolult.

 

napelem

 

FONTOS!

Napelemes rendszerrel a téli itatás teljes biztonsággal nem oldható meg, kötelezően szükséges valamilyen alternatív megoldás. Ha a Kárpát-medencébe beül a köd, úgy akár hetekig nincs annyi napsütés, hogy az akkuk feltöltődjenek. Ez az időjárási jelenség 3-4 évente előfordul.

Alternatív megoldás az aggregátor, a pótakku, de akár egy gépkocsi generátora is lehet. Ennek feltételeit időben kell megteremteni, nem akkor kapkodni. Az állatitatás egy felelősségteljes tevékenység, az üzembiztosság itt is nagyon fontos!

Távszabályzás, internetes elérés, webkamera

Mindegyik rendszerhez illeszthető egy androidos, mobilon alapuló lekérdező rendszer, kép/videó lehetőséggel. Így a pillanatnyi működés bárhonnan ellenőrizhető. Ennek működtetése akár jóval alacsonyabb költségű lehet, mintha a helyszínre kellene mennünk. Feszültség, nyomás, fordulatszám stb. – minden érték elérhető, módosítható, a szivattyú távolról indítható/leállítható.

 

Villanytraktor, elektromos fűkasza, permetező, drón

A meglévő napelemrendszer– akár bővítéssel is – alkalmas lehet arra, hogy a mostanában megjelenő elektromos mezőgazdasági eszközöket (pl. fűkasza, traktor, permetező) energiával, töltéssel lássa el a helyszínen.

 

Szálkai Antal
ügyvezető
ALFANAP Kft.

+36 20 437-4131