Nem csak villanyszerelőknek

Magyar találmány: napelemes tetőcserép

2010/4. lapszám | Ilonka Mária |  14 142 |

Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Az új magyar világszabadalmat, a napelemes tetőcserepet óriási siker övezte a 2009-es müncheni és budapesti kiállításon is. A napelemes tetőcseréprendszer Genius-Europe díjat kapott az Európai Parlament kezdeményezésére létrejött Nemzetközi Találmányi kiállításon Budapesten.

Névjegy

Tóth Miklós, 40 éves harsányi feltaláló szinte egyik napról a másikra vált világszerte ismertté. A Borsod-Abaúj-Zemplén megyében élő vállalkozó olyasmit konstruált, ami a jövő elektronikus terméke lehet és az elmúlt években csak kísérleti szinten foglalkoztak vele világszerte. Ötvözte a tetőcserepet a napelemmel. Ezért lett a találmány neve napelemes tetőcserép.

Tóth úr eredeti végzettsége elektrotechnikus, Miskolcon a Bláthy Ottó Műszaki Szakközépiskolában szerezte meg a műszaki alapokat. Később villamosmérnök lett. 1990 óta vállalkozó. Kezdetben elektronikával, elektromos rendszerekkel, riasztó- és videorendszerek kivitelezésével foglalkozott. Mint mondja, mindent a semmiből hozott létre.

Olyannyira sikeres volt a vállalkozása, hogy a Shell töltőállomás-hálózattal szerződést kötött az összes Shell benzinkút video- és riasztórendszerének kiépítésére. Ezt követően, 3-4 év múlva a MOL Rt.-vel is hasonló megállapodásra került sor. A romániai MOL benzinkutakat a cége szerelte fel riasztórendszerekkel. Később a Lukoil üzemanyagtöltő állomások videokamerás és riasztórendszereit kivitelezte Magyarországon.

A szilícium kristályoké a főszerep

– Hogyan jött az ötlet, hogy összekombinálja a napelemet a cseréppel?

– Nagyon sokat gondolkodtam azon, hogy a meglévő napelemes rendszereknek mindig is voltak korlátai a tekintetben, hogy csak tavasztól őszig lehet velük jó hatásfokkal áramot termelni. Az lényeges volt, hogy megfelelően beleilleszkedjen az épület tetőszerkezetébe úgy, hogy technikailag is tökéletes legyen. A külföldi kutatások elsősorban a csatlakozás problémájával foglalkoztak, illetve megálltak a felület integrálásánál. A találmányt úgy akartam megoldani, hogy többfunkciós, komfortos legyen, és mindenki számára felhasználható megoldást kínáljon. Ezért ötvöztem a tetőcserepet a napelemes technológiával. A hagyományos napelemeknél olcsóbb a telepítésük, könnyen beépíthető az eredeti tetőszerkezetbe, és 10-60%-kal több energiát képes termelni – típustól függően.
Ezúttal nem hagyományos cserepet kell elképzelni, hanem egy speciálisan kifejlesztett kompozit alapanyagot, amelyben szilíciumkristályok segítenek az áramátalakításban.

– Mennyi ideig tartott, amíg magát a termékeket kikísérletezte?

– Amikor eszembe jutott, egy hét alatt leírtam a legfontosabb a napelemes tetőcserép paramétereit, követelményeit, a termék felépítését. A későbbi finomítások több hónapot vettek igénybe. Ezzel párhuzamosan folyamatosan le tudtam írni, hogy később milyen berendezések és gépek kellenek ahhoz, hogy nagy tömegben lehessen gyártani. Az első mintadarabok kézzel készültek az elektronikai garázsomban.

– Mi jelentette a legnagyobb problémát, miközben kitalálta a terméket? Min kellett a legtöbbet gondolkodnia?

– Természetesen a csatlakozási pontokon. Ezek a legfontosabb részei az egész rendszernek. Három hónapig gondolkodtam, amíg rájöttem, hogy megvan a megoldás. Rajzokkal gondolkodtam.

– Említette, hogy a világon sehol sincs ilyen. Milyen szakirodalmat tanulmányozott?

– Tudni kell, hogy a napelemes cserépre vonatkozóan voltak kísérletek, amelyek mindig megakadtak a tervezés elején különböző technikai problémák miatt. Komplett megbízást adtam egy budapesti szabadalmi irodának, amely elvégezte a vizsgálatokat, amely az ilyen irányú termékek meglétét kutatta. Azután még két esetben is volt szabadalomkutatás az USA-tól Japánig, amely három hónapig tartott. Ennek eredményeképpen egyértelművé vált, hogy ez a termék szabadalmaztatható és találmánynak minősül.

Mindennel kompatibilis

– Mi a legfontosabb tudnivaló az ön találmányáról?

– Felhasználói oldalról is óriási előnye van ennek a terméknek. Élettartamát tekintve sokkal stabilabb és jobb, mint a sík napelemes rendszereké, karbantartást nem igényel. Lehet beszélni a hő és a teljesítmény arányáról, illetve a hatásfok kezeléséről. Van beépített rövidzárlat elleni védelem, bizonyos típusok túlmelegedés ellen is védettek. A különböző kontaktusok nem oxidálódnak, nem melegednek. Rövidzárási áramuk 500 A (három másodpercig alakváltozás nélkül).
A találmányomnak is van anyagfáradása, 25-30 év múlva a felvett áram 80 százalékát tudják leadni a korábban megtermelt teljesítményüknek. Meghibásodásukat egy beépített élvilágító LED jelzi.

– 185 országban védette le a találmányát. A világszabadalom számos szerkezeti eleme találmányi titkot képez. Mégis milyen részletesebb műszaki jellemzőket árulna el róla?

– A szabadalom legfőbb előnye az, hogy a már meglévő (bármilyen típusú és formájú) tetőcserép, tetőburkolat formával azonos formájú, méretű, színű,  és egyező rögzítési pontokkal rendelkező napelem cserépként és egyszerre tetőcserépként is alkalmazható. Amikor feltesszük a napelemes cserepeket a tetőre, egymáshoz kapcsolódnak jobb oldalt, baloldalt, lent és fent, bármilyen irányba helyezzük őket. Párhuzamos kapcsolási rendszer jön létre.

A villámok szempontjából minden olyan kiálló fémszerkezetet, ami a háztetőn foglal helyet, villámvédelmi földelésbe kell kötni. A mi esetünkben ez egyáltalán nem szükséges, mert a napelemes tetőcserép nem tartalmaz ilyen kiálló fémrészeket. Ezért rezisztens a villámcsapással szemben.

Tanulmányoztam a különböző országok és hazánk tetőcserép-gyártási szokásait. Ezért terveim szerint többfajta napelemes tetőcserepet gyártunk. Az összes típus a működtetni kívánt készülékek szükséges felvett teljesítményének arányában – korlátlanul – bármikor bővíthető. A tetőn bármilyen elrendezési módban, alakzatban alkalmazhatók, ferde és párhuzamos tető kialakításánál is. A napelemes cserép rendelkezik saját, tölthető, speciális akkumulátorokkal (opcióként rendelhető), ezért külső akkumulátorok alkalmazása és külön akku helyiség nem kell. Napközben fény hatására elektromosenergia-termelés megy végbe, s az energia azonnal felhasználható, ugyanakkor a saját beépített akkumulátorok töltése is ilyenkor történik. Éjszaka – értelemszerűen fény hiányában – a napelemek nem működnek, viszont a beépített akkumulátorok az energiát leadják, emiatt a működés 24 órás üzemű.

A különféle cseréptípusok alapesetben akkumulátorok nélkül készülnek, ilyenkor közvetlenül a rákapcsolt elektromos fogyasztókat látja el. Itt azonban meg kell jegyeznem, hogy az akkumulátorok élettartama korlátozott, ezért a legjobb minőségű típusokat használjuk, amelyek később cserélhetők. A szolár energiacserép bármely, a piacon kapható DC/AC, DC/DC elektromos inverterrel használható, azokkal kompatibilis, a hazai és nemzetközi szabványoknak megfelelő névleges feszültséggel készülnek. A beépítésekor csak a meglévő tetőcserepet kell kivenni és a helyére rakható (csavarozható) az azonos formájú, méretű és színű TMT Solar Tile SystemsR egység. Az egyes elemek meghibásodás esetén élvilágító fényjelzéssel tudatják, hogy hol lépett fel probléma, mely a háztetőre tekintve azonnal észlelhető és egyenként cserélhető. A TMT Solar Tile SystemsR egységhez nem kell külön áramvezető gyűjtősínt és kábelösszekötéseket használni, mert azok integrálva vannak a készülékben. A napelemes cserép súlya például harmad akkora, mint a tetőn lévő héjazaté, ezért a tetőt statikailag nem terheli, mert kiváltja az agyag, a beton, a pala tetőcserép súlyát.
Beruházás szempontjából költségtakarékos, mert egyenként is bővíthető a rendszer – a rendelkezésre álló anyagi források szerint.

A tervezők és kivitelezők számára nagy szabadságot kínál a felhasználás területén az új, egyedi építésű épületek tervezésében, kivitelezésében. A termékek típusa (legalább nyolc fajta készül ebből az új cserépből) és logója a TMT Solar Tile SystemsR-t kapták, mely logó ugyancsak szabadalmaztatott és védett.

Alapvető előnyök a következők:

• integrált áramvezető sínek, beépített csatlakozókkal;
• fagy- és hőálló, UV-sugárzásnak ellenálló, jégesőnek ellenáll;
• nem táplálja az égést, anyagában színezett.
• műemlékvédelem alatt álló épületeken, üdülőkön is alkalmazható;
• nem kell semmilyen átalakítás a tető szerkezetében, a meglévő cserépléc használható;
• nem szükségesek további kiegészítő egységek (tetőbe épített elektromos vezetősín, vezeték, tartó);
• a meglévő cserép helyére pontosan illeszkedik, követi annak felszíni vonalait, kialakítását;
• szabálytalan tetőszerkezetben is használható;
• az esetlegesen meghibásodó szolár cserép villogó fénnyel jelzi a hibát;
• telepítéskor azonnal működőképes, külön beszabályozást nem igényel;
• a függőleges és vízszintes sorolhatósága, kapcsolhatósága miatt korlátlanul bővíthető a rendszer;
• a tetőszerkezetet alkotó fagerendák keresztmetszete 50%-kal kisebb lehet a súly csökkenése miatt;
• tetszőleges mennyiségben használható, akár 1 darabtól is, folyamatosan bővíthető;
• szabadalmaztatott „Click & Slide” csatlakozás minden oldalon;
• felhasználási környezet: –70-től 250 °C-ig;
• időjárásálló, eső, hó, jégverésnek ellenálló felület;
• fényáteresztő képessége 10%-kal magasabb az üvegnél;
• megfelel az IP45 követelményeknek;
• a felhasznált alapanyagok újrahasznosíthatók.

A TMT Solar Tile SystemsR kompatibilis a nemzetközi cseréprendszerekkel. Bármilyen formájú tetőcseréppel felépített tetőhéjazatba rakható. Energiatermelő felülete, mintegy 10-60%-kal nagyobb a hagyományosnál.

Olcsóbb mint a korábbi rendszerek

– Tervei szerint többféle típust gyártanak. Mekkora egyetlen cserép teljesítménye? Mennyibe kerül majd?

– 16 és 24 W között van a maximális teljesítménye. Ez 45 százalékkal nagyobb teljesítményarányt jelent egy egységnyi felületen, mint a megszokott napelemes rendszerek esetében. Az árát a síknapelemes rendszerekkel kell összehasonlítani. Ez ugyanis alapvetően napelemes rendszer. A napelemes piacok kategóriájában foglal helyet. S ehhez igazodnak az árak is. A napelemes piac árrendszeréhez képest olcsóbb a mi napelemes cserepünk. Egyetlen cserép várható ára 16-26 ezer forint között lesz majd. Amennyiben házat kell beborítani, akkor az energiatermelő cserepekből minimum 100 darab ajánlott, de átlagosan 200 darabra van szükség. Megvan az az óriási előnye, hogy nem szükséges mindent egyszerre megvenni, hanem nyugodtan lehet több darabbal bővíteni bármikor. Akiknek kevesebb pénzük van, kevesebb darabbal el tudják kezdeni az alternatív áramtermelést.

– Mire szerelik ezt az új típusú cserepet, kell-e hozzá tartószerkezet?

– Nem kell hozzá tartószerkezet, hanem a meglévő tetőszerkezetre (cseréplécre) szerelik fel. Amennyiben a hagyományos cserepet levesszük a háztetőről, annak a helyére ráakasztjuk a napelemes cserepet. Nem kell külön szakértelem, de felszerelésnél ajánlott a szakemberek igénybe vétele a garanciális kötelezettségek miatt.
A találmány úgy van megtervezve, hogy a lényeges csatlakozási pontok rejtetten és vízmentesen foglalnak helyet a termékben. Biztonságát tekintve négyszeresen túl van biztosítva az időjárás viszontagságai ellen, mivel semmilyen víz, nedvesség, oxidáció nem érheti az áramtermelő részeket, ezáltal hosszú távon megbízhatóságot tudunk garantálni, hogy tökéletesen működjön.

Télen is termel áramot

– Tudvalévő, hogy a napelemek tavasztól őszig működnek hatékonyan. Ez az új találmány egész évben folyamatosan termeli az áramot? Téli időszakban kell-e kiegészítő rendszer?

– Ez a napelemes tetőcseréprendszer a fizikai tulajdonságainak köszönhetően jól hasznosítja a szórt fényt, míg a síkrendszerek egyáltalán nem hasznosítják a szórt fényt. Emiatt ez az új típusú cserép borult időben is képes energiatermelésre, túlméretezett rendszer esetén a névleges energiakapacitása szinten tartható. A téli időszakban is lehet használni, mert képes energia előállítására. Télen 20-30 százalékkal alacsonyabb értéket tud produkálni, de ha a felület ennyivel meg van növelve, akkor a névleges energia télen-nyáron rendelkezésre fog állni.

– Ahhoz, hogy a szükséges árammennyiséget télen is meg lehessen termelni, hány cserép elhelyezése szükséges a tetőn?

– Ahhoz, hogy télen is jó hatásfokkal működjön, mindenféleképpen kell 200-300 darab, s azzal 4-6 kilowattot tudunk csúcsidőben előállítani. Ha nem csúcsidőről beszélünk, borult égboltos időben akár 4 kilowattra is visszaeshet az áramtermelés.

– Évente hány millió cserepet tudnának előállítani?

– Az igény óriási. Az első gyártóbázisunk első lépcsőjében 1-5 millió darabot tudunk évente gyártani. De már most folynak olyan tárgyalások, hogy ennek a tízszeresét fogjuk megcélozni.

– Megvannak már a gyártógépek is? Sikerült már ezt megkonstruálni?

– A gyártáshoz szükséges berendezések már rendelkezésre állnak, és ezek beszerzésére vonatkozó szerződések mostanában kerülnek aláírásra. A világszabadalmat eddig 185 országban levédettem, a gyártástechnológiával együtt. Formavédelemmel is el van látva és a termék márkája a TMT Solar Tile SystemsR védett logó lett és  márkanévvé vált. Számos országból érkezett érdeklődés: Kaliforniától kezdve Floridán, Mexikón, Dél-Afrikán át a Közel-Keletig.

Nem törődik a kritikákkal

– A környezetében hogyan tekintenek önre: úgy mint feltalálóra, vagy mint leendő gazdag emberre? Milyen kérdéseket tesznek fel Harsányban önnek?

– Mindenki csodálkozik, hogy létezik ilyen. Nemigen beszélgetek a harsányi emberekkel, mert nincs rá időm. Feltalálóként vagyok elkönyvelve.
Ahhoz képest, hogy csak fél év telt el, lett egy Géniusz Európa-díj, megkaptam a Nemzetközi Feltalálók Egyesületének az EKO különdíját, Nürnbergben egy találmányok, ötletek és technológiákkal kapcsolatos díjat, Zágrábban az ottani energetikai kiállításon is sikerült különdíjat nyerni. Legutóbb voltam a parlamentben a hungarikumokkal foglalkozó napon, felkértek egy 10 perces előadásra.

– Bírálta már a konkurencia?

– Nagyon sok pozitív hozzászólást kaptam, ez engem is meglepett. Mindenki a dolog pozitív oldalát és gratulációját fejezte ki. Olyan árakat akarok kialakítani, amelyek mindenki számára elérhetővé teszik a napelemes cserepek megvásárlását. Akkora az igény nemzetközi szinten, hogy amint bővíteni tudjuk a gyártókapacitásainkat, Magyarország öt éven belül piacvezetővé válhat ezzel a termékkel. A világon csak mi gyártjuk ezt a napelemes tetőcseréprendszert. A szabadalmi jog most is az én tulajdonom, ugyanakkor tőkepartnert keresek a sorozatgyártáshoz, de a technikai részleteket, a gyártástechnológiát, szóval mindent egy kézben fogok tartani. Nagyon sok külföldivel tárgyalok. A külföldön élő magyar származású emberek segítenek a partneri kapcsolatok kialakításában, ők igazán átérzik, hogy mit jelent egy magyar világszabadalom. A tervek szerint május-június hónapban indul majd a tömeggyártás, amelyet megelőz majd a próbagyártás.

InterjúNapelemNapelemes tetőcserép

---